Question

静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m。若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？（）

某同学是这样解的：当拉力水平时：由运动学公式，有①

    由牛顿第二定律：   ②

  当拉力斜向上时：设加速度大小为

在水平方向由牛顿第二定律：   ③

再由运动学公式，    ④解得拉力作用的最少时间：

   （1）这位同学解法是否有不合理的地方？（回答“有”还是“没有”？）

   （2）若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由。

（3）若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果。

 

Answer 1

【答案】

（1）有（不合理之处）（1分）

（2）④在误（1分）由于外力方向变化，接触面的支持力已经不等于木箱自身重力（1分）

（3）当拉力斜向时，设加速度大小为a₂

在水平方向由牛顿第二定律：=ma₂（2分）

（1分）

 （1分）

拉力作用时间最小，即在拉力作用下作匀加速运动，而后撤去拉力，使物体减速0时

则有  （1分）

  （1分）

  （1分）

再由运动学公式，  （1分）

（1分）

【解析】略